Diseño sísmico de componentes y sistemas no estructurales
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Diseño sísmico de componentes y sistemas no estructurales Ministerio de Vivienda y Urbanismo NTM 001 ISBN Colección: 978-956-7674-92-3 ISBN NTM 001: 978-956-7674-93-0 Ministerio de Vivienda y Urbanismo Rodrigo Peréz Mackenna Subsecretario de Vivenda y Urbanismo Francisco Irarrázaval Mena División Técnica de Estudio y Fomento Habitacional Ragnar Branth Litvanyi Diseño Jennifer Cofré Irribarra Diseño sísmico de componentes y sistemas no estructurales Ministerio de Vivienda y Urbanismo NTM 001 4 MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl Introducción Al Ministerio de Vivienda y Urbanismo (Minvu) le corresponde formular y supervigilar la política habitacional y urbanística en nuestro país, velando porque las obras de urbanización y construcción, y los materiales y sistemas a utilizar en las edificaciones, cumplan con los estándares vigentes. Para realizar esta labor, el Minvu debe contar con normas o reglamentos técnicos referentes a las materias que le corresponde conocer. Es ese marco, y derivado de las graves consecuencias provocadas por el terremoto que en 2010 afectó a la zona central del país, el Minvu llevó adelante un proceso de análisis de la normativa legal, reglamentaria y técnica vigente, que regula el proceso constructivo en sus distintos aspectos, encomendándose a la División Técnica de Estudio y Fomento Habitacional (Ditec) la revisión de los temas más relevantes, centrándose en aspectos en los cuales la reglamentación vigente no era explícita o no contemplaba regulación alguna. La presente publicación guarda relación con la denominada NTM 001 “Diseño sísmico de componentes y sistemas no estructurales”, que establece los criterios mínimos de diseño sísmico para componentes no estructurales que se encuentran fijos de manera permanente a los edificios, y para sus soportes y fijaciones. NORMA TÉCNICA MINVU 001 Para llevar a cabo dicho análisis se solicitó al Instituto de la Construcción la colaboración a través de un comité de expertos en cada materia. El trabajo desarrollado por el referido grupo de expertos se ha traducido en una propuesta de normas, denominadas Normas Técnicas Minvu (NTM), las cuales constituyen el primer cuerpo de normas elaboradas por el Ministerio de Vivienda y Urbanismo. Esta norma -aplicada en conjunto con las normas chilenas de diseño sísmico estructural-, está orientada a lograr componentes y sistemas no estructurales cuyo desempeño sísmico sea compatible con el de la estructura en la cual están contenidos. 5 6 MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl Norma Técnica Minvu NTM 001 Norma Técnica NTM 001 Establecida mediante Res. Ex. N° 8956, de fecha 5/12/2013 Resuelvo N° 1: Establécese la Norma Técnica 001 del Ministerio de Vivienda y Urbanismo “Diseño sísmico de componentes y sistemas no estructurales”, en adelante NTM 001, cuyo texto se transcribe a continuación: Estructuras: Diseño sísmico de componentes y sistemas no estructurales Preámbulo Esta Norma Técnica Minvu se estudió a través del Comité Técnico constituido en el Instituto de la Construcción a solicitud de la División Técnica de Estudio y Fomento Habitacional – Ditec – del Ministerio de Vivienda y Urbanismo, para establecer los criterios mínimos para el diseño sísmico de sistemas y componentes no estructurales, los cuales están fijos permanentemente a las estructuras y de sus soportes y fijaciones. La presente norma fue preparada por el Instituto de la Construcción y en su estudio el panel de expertos estuvo constituido por las organizaciones y personas naturales siguientes, que contaron con un porcentaje de participación mayor o igual a un 50%: NORMA TÉCNICA MINVU 001 Esta norma está basada en los requisitos de la norma ASCE 7-10 y durante su preparación se tuvo en consideración, tanto la experiencia chilena, como la práctica internacional. 7 MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl 8 INSTITUCION NOMBRE Archival A.G. Guillermo Silva Lavín AICE Alfonso Larraín V. Armstrong Rubén de María Cámara Chilena de la Construcción Alejandro Eliash M. Cámara Chilena de la Construcción Manuel Brunet Bofill Cámara Chilena de la Construcción Tadashi Asahi S. CDT Carlos López Cía. Industrial El Volcán Ana María Penna Cía. Industrial El Volcán Lorena Rubio N. Cía. Industrial El Volcán Ricardo Fernández O. Colegio de Ingenieros de Chile Sergio Contreras A. Constructora Armas Ignacio Santa María M. Empresa Busel SpA Ricardo Muñoz L. Empresa Busel SpA Cristián Silva Gonzalo Santolaya Consultores Humberto Villalobos Empresa Busel SpA Verónica Catoni Empresa Busel SpA Vicente García Empresa Busel SpA Javier Salinas Instituto de la Construcción Carmen Abarca C. – Secretaria Técnica Comité Knauf de Chile Ltda. Alejandra Tapia S. Knauf de Chile Ltda. Roberto Rojas Báez Ministerio de Salud Álvaro Prieto Ministerio de Vivienda y Urbanismo - Ditec Guillermo Calderón Ministerio de Vivienda y Urbanismo - Ditec Marcelo Soto Pizarreño Cecilia Larraín Pontificia Universidad Católica de Chile Alexander Fritz Durán Pontificia Universidad Católica de Chile Carl Luders Sch Pontificia Universidad Católica de Chile Diego López García Pontificia Universidad Católica de Chile Benjamín Navarrete Francisco René Lagos y Asociados Luis de la Fuente Rubén Boroschek y Asociados Rodrigo Retamales S. – Presidente Comité Rubén Boroschek y Asociados Rubén Boroschek Silentium Carolina Hoyl Larraín Silentium Héctor Fuentes Silentium Carolina Galleguillos Sociedad Industrial Romeral S.A. Leonardo Álvarez Universidad de Chile Rodolfo Saragoni Huerta Universidad Técnica Federico Santa María Carlos Aguirre USG - Chile Carmen Luz Escobar Contenido Temas 10 1. Alcance de la norma 11 2. Referencias 13 3. Términos y definiciones 16 4. Símbolos 20 5. Requisitos generales para el diseño 26 6. Demandas sísmicas en componentes no estructurales 32 7. Anclaje de componentes no estructurales 36 8. Componentes o elementos arquitectónicos 48 9. Componentes mecánicos y eléctricos 65 10. Anexos NORMA TÉCNICA MINVU 001 Página 9 1. Alcance de la norma Esta norma establece los criterios mínimos de diseño sísmico para componentes no estructurales que se encuentran fijos de manera permanente a los edificios y para sus soportes y fijaciones. Para esto, se toma en consideración la categoría de ocupación de la estructura y la importancia del componente según se indica en la Sección 5.0 de esta norma. MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl Esta norma, aplicada en conjunto con las normas chilenas de diseño sísmico estructural, está orientada a lograr componentes y sistemas no estructurales cuyo desempeño sísmico sea compatible con el de la estructura en la cual están contenidos. 10 La orientación de la presente norma es lograr componentes y sistemas no estructurales cuyo desempeño sísmico sea compatible con el de la estructura en la cual están contenidos. 2. Referencias Los documentos referenciados siguientes son indispensables para la aplicación de esta norma. Para referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para referencias sin fecha, se aplica la última edición del documento referenciado (incluyendo cualquier enmienda). NCh433. Diseño sísmico de edificios. NCh2369. Diseño sísmico de estructuras e instalaciones industriales. NCh2745. Análisis y diseño de edificios con aislación sísmica. NCh3171. Diseño estructural – Disposiciones generales y combinaciones de cargas. ACI 318S-08. Requisitos de reglamento para concreto estructural American Concrete Institute. AAMA 501.6-2009. Recommended dynamic test method for determining the seismic drift causing glass fallout from a wall system. ACI 355.2. Qualification of post-installed mechanical anchors in concrete and commentary. ACI 530-08/ASCE 5-08/TMS 402-08-2008. Building code requirements for masonry structures. NORMA TÉCNICA MINVU 001 ASCE 7. Minimum design loads for buildings and other structures. ASCE 5. Building code requirements for masonry structures and specification for masonry structures. ASME A17.1. Safety code for elevators and escalators. 11 2. Referencias ASME B31. Standards of pressure piping. ASME BPVC 8-1-2010. Rule for construction of pressure vessels. ASTM C635. Standard specification for the manufacture, performance, and testing of metal suspension systems or acoustical tile and lay-in panel ceilings. MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl ASTM C636. Standard practice for installation of metal ceiling suspension systems for acoustical tile and lay-in panels. 12 ASTM E580-10. Standard practice for installation of ceiling suspension systems for acoustical tile and lay-in panels in areas subject to earthquake ground motions. ETGI 1020. Especificaciones técnicas generales ingendesa – diseño sísmico. ICC-ES AC-156. Acceptance criteria for seismic qualification by shaketable testing of nonstructural components and systems. MSS SP-58-2002. Pipe hangers and supports - materials, design and manufacture. NFPA 13. Standard for the installation of sprinkler systems. 3. Términos y definiciones 3.1 Agregados: Elementos adosados a la estructura principal o a un componente o sistema no estructural. 3.2 Anclajes mecánicos: Fijación metálica instalada después de la construcción de la estructura, resistente y capaz de transferir esfuerzos a un material base que sea capaz de resistirlos. 3.3 Anclajes químicos: Fijación metálica instalada después de la construcción de la estructura, resistente y capaz de transferir esfuerzos a un material base que sea capaz de resistirlos, mediante la adherencia de una resina colocada entre el elemento metálico y la pared de la perforación. 3.5 Cielos directos: Cielos donde la estructura portante de las placas está formada por una estructura portante oculta, que se fija directamente a la estructura, mediante anclajes directos o piezas especiales. 3.6 Cielos suspendidos: Se denomina de esta manera a un elemento arquitectónico que cuelga bajo una estructura resistente y que cuenta con un sistema de suspensión propio. 3.7 Cielos suspendidos modulares: Cielo falso suspendido o colgado de una estructura superior, formado por placas o módulos de diferentes dimensiones y materiales, que pueda desmontarse para acceder al pleno, apoyadas en un sistema de perfiles. 3.8 Componente no estructural: Componente permanente que no forma parte de la estructura resistente pero que es afectado por sus NORMA TÉCNICA MINVU 001 3.4 Categoría de ocupación: Clasificación de ocupación de edificios y otras estructuras de acuerdo a su importancia, uso y riesgo de falla, de acuerdo a NCh433. 13 3. Términos y definiciones movimientos y que interactúa con ella, tales como tabiques divisorios y elementos de fachada no intencionalmente estructurales, ventanales, cielos falsos, antepechos, estanterías, elementos decorativos, luminarias, equipos mecánicos y eléctricos, entre otros. 3.9 Componente no estructural flexible: Componente no estructural cuyo período fundamental propio Tp, es mayor que 0,06 s, incluyendo el efecto del sistema de conexión a la estructura resistente del edificio. MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl 3.10 Componente no estructural rígido: Componente no estructural que no satisface la definición de 3.9. 14 3.11 Conectores: Elementos utilizados para unir 2 o más partes de un sistema constructivo. 3.12 Conexión positiva: Elementos o dispositivos tales como pernos, tornillos y amarras tensadas, entre otros, que proveen fijación efectiva de un componente, permitiendo el traspaso de cargas sísmicas a la estructura de soporte. Se excluyen de esta definición fijaciones que actúan por fricción o por presión entre componentes que no cuenten con los ensayos de calificación correspondientes. 3.13 Deriva: Desplazamiento de la estructura relativo al suelo debido a una solicitación sísmica. 3.14 Equipo mecánico o eléctrico: Cualquier equipo que se encuentra anclado a la estructura resistente del edificio o que interactúe en cualquier forma con ella. Por ejemplo, estanques para gases y líquidos, sistemas de almacenamiento, cañerías, ductos, ascensores, montacargas y maquinaria fija de empleo habitual en edificios habitacionales o de uso público. 3.15 Estructura resistente: Conjunto de elementos diseñados por la especialidad de cálculo estructural para mantener la estabilidad de una estructura frente a todas las solicitaciones a que pueda quedar expuesta una estructura durante su vida útil. 3.16 Intradós: Superficie inferior visible de un arco, bóveda. 3.17 Parapetos: Pared o baranda para evitar caídas. 3.18 Peso sísmico: Peso en operación del componente, sistema o equipo considerado para el análisis sísmico. 3.19 Profesional competente: Es el profesional encargado de suscribir la memoria de cálculo y los planos de estructura, conforme al artículo 5.1.7., de la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones. 3.21 Tabique flotante: Tabique divisorio diseñado para deformarse independientemente de la estructura. NORMA TÉCNICA MINVU 001 3.21 Tabique solidario: Tabique divisorio diseñado para seguir la deformación de la estructura. 15 4. Símbolos ame: Aceleración en el nivel de fijación del componente (en unidades de g), obtenida mediante análisis modal espectral considerando que el valor del factor de reducción (R* en NCh433.Of96.Mod2009 y Rl en NCh2745) es igual a la unidad. ap: Factor de amplificación dinámica, el cual varía entre 1,0 y 2,5, Tabla 4 o 5. MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl ath: Aceleración en el punto de fijación del componente (en unidades de g), obtenida mediante análisis tiempo historia lineal de acuerdo a lo indicado en el Anexo A. 16 g: Aceleración de la gravedad, en cm/s². h: Altura promedio del nivel de techo de la estructura con respecto a la base. hx: Altura del nivel x al cual está unido el punto de conexión superior. hy: Altura del nivel y al cual está unido el punto de conexión inferior. z: Altura del punto de fijación del componente en la estructura con respecto a la base. Para componentes ubicados al nivel de la base o bajo ella, se debe considerar z = 0. Ax: Factor de amplificación torsional determinado de acuerdo con la Ecuación 5. Dclear: Desplazamiento horizontal relativo, medido en la altura del panel de vidrio considerado, el cual origina el contacto inicial del vidrio con el marco. Para paneles de vidrio rectangulares enmarcados en un muro rectangular, Dclear se determina en conformidad con las disposiciones de la sección 8.9. Dp: El desplazamiento sísmico relativo para el cual debe ser diseñado el componente o sistema, determinado de acuerdo con las disposiciones de la sección 6.2. Fp: Fuerza sísmica horizontal de diseño del componente no estructural. Fpv: Fuerza sísmica vertical de diseño del componente no estructural. I: Factor de importancia de la estructura determinado de acuerdo con la norma chilena NCh433.Of96.Mod2009. Ip: Factor de importancia del componente, el cual varía entre 1,0 y 1,5, sección 5.0. Kp: Rigidez combinada del componente, los apoyos y agregados, determinada como carga por deformación unitaria en el centro de gravedad del componente. R*: Factor de modificación de la respuesta definido en NCh433.Of96.Mod2009. RI: Factor de modificación de la respuesta definido en NCh2745. Rp: Factor de modificación de respuesta del componente, el cual varía entre 1 y 8, Tabla 4 o 5. Tp: Período fundamental del componente. NORMA TÉCNICA MINVU 001 R: Factor de modificación de la respuesta definido en NCh433.Of96.Mod2009. Wp: Peso del componente, en condiciones de operación. δAA: Parámetro del espectro de pseudo-aceleración de diseño. 17 4. Símbolos δavg: Valor promedio de los desplazamientos sísmicos laterales en los puntos extremos del nivel de fijación del componente, obtenido mediante análisis modal espectral. δmax: Máximo desplazamiento sísmico lateral en el nivel de fijación del componente, obtenido mediante análisis modal espectral. δxA: Desplazamiento horizontal de la estructura A en el nivel x. MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl δyA: Desplazamiento horizontal de la estructura A en el nivel y. 18 δyB: Desplazamiento horizontal de la estructura B en el nivel y. ∆fallout: Desplazamiento sísmico relativo, medido entre los extremos del componente, para el cual se produce el desprendimiento del muro cortina, la fachada o la división, según se define en la sección 8.9.1. 19 NORMA TÉCNICA MINVU 001 5. Requisitos generales para el diseño 5.0 El factor de importancia del componente, Ip, tendrá un valor igual a 1,5 cuando se cumpla cualquiera de las siguientes condiciones: a) Se requiere que el componente funcione después de un sismo para asegurar la protección de vidas humanas. Este grupo de componentes incluye sistemas de protección contra incendios, escaleras, vías de evacuación, entre otros. MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl b) El componente transporta, soporta o contiene materiales tóxicos, altamente tóxicos o sustancias explosivas que puedan constituir una amenaza para las personas si se produce un escape. c) El componente está contenido en, o fijado a, una estructura con Categoría de Ocupación III o IV según se define en NCh433.Of96.Mod2009. d) El componente transporta, soporta o contiene sustancias peligrosas y está fijado a una estructura o a una parte de ella clasificada como de ocupación peligrosa, según se define en NCh433.Of96.Mod2009. A todos los demás componentes se les asignará un factor de importancia Ip igual a 1,0. Excepciones. Se exceptúan de cumplir las disposiciones de esta norma los siguientes componentes no estructurales: a) Mobiliario no adosado a la estructura resistente, exceptuando estanterías y gabinetes de almacenamiento mencionados en la Tabla 4. b) Equipo temporal o móvil. c) Componentes mecánicos y eléctricos para los cuales son aplicables todas las condiciones siguientes: 20 Se exceptúan de cumplir las disposiciones de esta norma los siguientes componentes no estructurales: Mobiliario no adosado a la estructura resistente, exceptuando estanterías y gabinetes de almacenamiento mencionados en la Tabla 4, Equipo temporal o móvil, Componentes mecánicos y eléctricos para los cuales son aplicables todas las condiciones de c1 a c4. c.1 El factor de importancia del componente Ip es igual a 1,0. c.2 El componente está positivamente conectado a la estructura. c.3 Se disponen conexiones flexibles entre el componente y los ductos, cañerías y tuberías eléctricas. c.4 El componente pesa 90 N (9 kg) o menos o, en el caso de sistemas distribuidos, 70 N/m (7 kg/m) o menos. 5.1 Requisitos aplicables para elementos arquitectónicos, mecánicos y eléctricos, soportes y elementos agregados Los elementos arquitectónicos, mecánicos y eléctricos, soportes y elementos agregados, deben cumplir con los requisitos establecidos en las secciones indicadas en la Tabla 1. Estos requisitos deben ser verificados por algunos de los siguientes métodos: 5.1.2 Entrega de la certificación que demuestre que el componente se encuentra calificado para un nivel de demanda sísmica igual o superior al establecido en esta norma mediante al menos uno de los siguientes procedimientos: 5.1.2.1 Análisis desarrollado por un profesional competente 5.1.2.2 Ensayos de acuerdo con la alternativa dispuesta en la sección 5.7. 5.1.2.3 Experiencia de acuerdo con la alternativa dispuesta en la sección 5.8. NORMA TÉCNICA MINVU 001 5.1.1 Diseño específico para el proyecto y documentación revisado y aprobado por un profesional competente. 21 5. Requisitos generales para el diseño Tabla 1: Requisitos aplicables para componentes arquitectónicos, mecánicos y eléctricos, soportes y agregados MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl Sistema no estructural (componente, soporte, agregado) 22 Requisitos generales de diseño Requisitos Fuerzas y Desplazamientos Requisitos de fijación y anclaje Sección 5 Sección 6 Sección 7 Requisitos para Requisitos para componentes componentes arquitectónicos mecánicos y eléctricos Sección 8 Componetes arquitectínicos, incluyendo soportes y agregados Componentes mecánicos y eléctricos con Ip >1 Soportes y agregados para componentes mecánicos y eléctricos 5.2 Combinación de solicitaciones sísmicas con otras solicitaciones La combinación de las solicitaciones sísmicas con las cargas permanentes y sobrecargas de uso se debe hacer usando las reglas de superposición indicadas en NCh3171. La acción sísmica se considera como una carga eventual y, en general, no es necesario combinarla con otras cargas eventuales. 5.3 Requisitos de certificación especial para sistemas sísmicos específicos Sección 9 5.3.2 Los componentes que tengan contenido peligroso y a los cuales se les haya asignado un factor de importancia Ip, igual a 1,5 (sección 5.0) deben ser certificados por el proveedor como capaces de mantener el contenido después del sismo de diseño mediante: (1) análisis desarrollado por un profesional competente, (2) ensayo en mesa vibradora de acuerdo a lo indicado en la sección 5.7, o (3) experiencia existente de acuerdo a lo indicado en la sección 5.8. La documentación que demuestre el cumplimiento de este requisito debe ser revisada y aprobada por un profesional competente. 5.4 Documentos de referencia En los casos en los cuales un documento de referencia provea un criterio racional para el diseño sismorresistente de un tipo especial de componente no estructural, el uso de este documento está permitido, sujeto a la aprobación de un profesional competente, bajo las siguientes condiciones: NORMA TÉCNICA MINVU 001 5.3.1 Los equipos mecánicos y eléctricos que deben desempeñar funciones activas y permanecer operativos después del sismo de diseño, deben ser certificados como operativos por el proveedor. La certificación puede ser obtenida por medio de ensayos efectuados en mesa vibradora de acuerdo a lo establecido en la sección 5.7 o demostrada por la experiencia existente de acuerdo a lo establecido en la sección 5.8. La certificación no es necesaria para componentes calificados como inherentemente robustos. La evidencia que demuestre el cumplimiento de este requisito debe ser revisada y aprobada por un profesional competente, conforme a lo dispuesto por el artículo 5.1.7., de la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones. 23 5. Requisitos generales para el diseño a) Las fuerzas sísmicas de diseño deben ser iguales o mayores que aquellas indicadas en la sección 6.1. b) El componente debe ser capaz de resistir o acomodar los desplazamientos sísmicos relativos indicados en la sección 6.2. MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl c) La interacción sísmica del componente con otros componentes conectados y con la estructura soportante haya sido considerada en el diseño. 24 d) Los requisitos para el diseño de los anclajes del componente deben ser iguales o más exigentes que aquellos indicados en la sección 7. 5.5 Daño consecuente Debe considerarse la interrelación funcional y física de los componentes entre sí y con sus soportes de manera que la falla de un componente arquitectónico, mecánico o eléctrico, sea éste esencial o no, no debe causar la falla de otro componente esencial, sea éste arquitectónico, mecánico o eléctrico. 5.6 Flexibilidad El diseño y evaluación de los componentes, sus soportes y elementos agregados deben considerar tanto su flexibilidad como su resistencia. 5.7 Alternativa de ensayo para la determinación de la capacidad sísmica Como alternativa a los requisitos analíticos de las secciones 5 a 9, los ensayos serán considerados como un medio aceptable para determinar la capacidad sísmica de los componentes y sus soportes y agregados. La acción sísmica se considera como una carga eventual y, en general, no es necesario combinarla con otras cargas eventuales. La cualificación sísmica mediante ensayos debe estar basada en procedimientos estandarizados reconocidos a nivel nacional o internacional (como por ejemplo el ICC-ES AC 156 y el ETGI 1020) que sean aceptables para la autoridad competente, y debe considerarse como satisfactoria para los requisitos de diseño y evaluación si la capacidad sísmica es igual o superior a las demandas sísmicas determinadas de acuerdo a lo indicado en las secciones 6.1 y 6.2. Como alternativa a los requisitos analíticos de las secciones 5 al 9, el uso de datos provenientes de la experiencia es aceptable para determinar la capacidad sísmica de los componentes, sus soportes y agregados. La calificación sísmica mediante datos provenientes de la experiencia deberá estar basada en procedimientos reconocidos a nivel nacional o internacional (como por ejemplo IEEE 344) y aceptados por la autoridad competente, y deberá considerarse como satisfactoria para los requisitos de diseño y evaluación si la capacidad sísmica es igual o superior a las demandas sísmicas determinadas de acuerdo a lo indicado en las secciones 6.1 y 6.2. 5.9 Documentos de respaldo El diseño de componentes no estructurales y sus soportes y agregados, realizado según los requisitos indicados en la Tabla 1, debe ser entregado junto con la documentación de respaldo, preparada por un profesional competente para ser utilizado en la obra. Estos documentos deben incluir un plan de aseguramiento de calidad. Los documentos de respaldo del diseño de componentes no estructurales, sus soportes y agregados, deben contener como mínimo lo indicado en la sección 5.11 de la NCh433.Of96.Mod2009. NORMA TÉCNICA MINVU 001 5.8 Alternativa de uso de información basada en datos experimentales para la determinación de la capacidad sísmica 25 Demandas sísmicas en componentes 6. no estructurales 6.1 Fuerza Sísmica de Diseño La fuerza sísmica horizontal de diseño, Fp, debe ser aplicada en el centro de gravedad del componente y distribuida de acuerdo a la distribución de masas del componente, y debe ser determinada de acuerdo con la ecuación 1. Ecuación 1 MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl Fp = 26 0,4 a p α A A W p z 1 +2 h Rp g I p No se requiere que Fp sea mayor que: Ecuación 2 Fp = 1,6 α A A I p W p g Fp no debe ser menor que: Ecuación 3 Fp = 0,3 α A A I p W p g Donde: Fp: Fuerza sísmica de diseño del componente no estructural. αAA = Parámetro del espectro de pseudo-aceleración de diseño, definido en la Tabla 2, para suelos clasificados en conformidad con D.S. 61 de 2011. ap: Factor de amplificación dinámica, el cual varía entre 1,0 y 2,5, Tabla 4 o 5. Ip: Factor de importancia del componente, el cual varía entre 1,0 y 1,5, sección 5.0. Wp: peso del componente, en condiciones de operación. Rp: factor de modificación de respuesta, el cual varía entre 1 y 8, Tabla 4 o 5. z: altura del punto de fijación del componente en la estructura con respecto a la base. Para componentes ubicados al nivel de la base o bajo ella, se debe considerar z = 0. No es necesario considerar valores de z/h mayores que 1,0. h:altura promedio del nivel de techo de la estructura con respecto a la base. Tabla 2. Parámetro αAA del Espectro de Pseudo-Aceleraciones Tipo de Suelo αAA (cm/s2) A 977 Z B 1101 Z C 1144 Z D 1455 Z E 1576 Z Donde el parámetro Z, que depende la zona sísmica, está definido en la Tabla 3. Para suelos tipo F, el estudio sísmico especial deberá determinar la aceleración de diseño de componentes y sistemas no estructurales. NORMA TÉCNICA MINVU 001 g: aceleración de la gravedad, en cm/s². 27 Demandas sísmicas en componentes 6. no estructurales Tabla 3. Factor Z de Modificación de Espectro de Pseudo-Aceleraciones según Zona Sísmica Zona sísmica Z 1 0.50 2 0.75 3 1.00 MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl La fuerza sísmica horizontal de diseño, Fp, debe ser aplicada de manera independiente en, al menos, dos direcciones ortogonales en combinación con las cargas de servicio del componente. Adicionalmente, el componente debe ser diseñado para una fuerza vertical concurrente, Fpv, igual a ± (0,24 αAA Wp) / g. 28 Excepción: No es necesario considerar la fuerza sísmica vertical concurrente para paneles de pisos de acceso y de cielos falsos modulares. Donde las cargas no sísmicas sobre los componentes no estructurales exceden Fp, esas cargas determinan el diseño por resistencia, pero son aplicables los requisitos de detallamiento y las limitaciones prescritas en esta norma. En lugar de las fuerzas determinadas de acuerdo con la ecuación 1, se permite que las aceleraciones en cualquier nivel sean determinadas mediante los procedimientos de análisis modal espectral indicados en NCh433.Of96.Mod2009 o en NCh2745, según corresponda. Las fuerzas sísmicas se deben determinar por utilizando la ecuación 4: Ecuación 4 Fp = a p ame W p Rp I p Ax Donde: ame: Aceleración en el nivel de fijación del componente (en unidades de g), obtenida mediante análisis modal espectral considerando que el valor del factor de reducción (R* en NCh433.Of96.Mod2009 y Rl en NCh2745) es igual a la unidad. Ax: Factor de amplificación torsional determinado de acuerdo con la ecuación 5. Ecuación 5 Donde: δmax: Máximo desplazamiento sísmico lateral en el nivel de fijación del componente, obtenido mediante análisis modal espectral. Alternativamente, en lugar de las fuerzas determinadas de acuerdo con la ecuación 1, se permite que la fuerza sísmica de diseño sea determinada de acuerdo con la ecuación 6: Ecuación 6 Fp = a p a th W p Rp I p Donde: ath: Aceleración en el nivel de fijación del componente (en unidades de g), obtenida mediante análisis tiempo historia realizado de acuerdo a lo indicado en el Anexo A. NORMA TÉCNICA MINVU 001 δavg: Valor promedio de los desplazamientos sísmicos laterales en los puntos extremos del nivel de fijación del componente, obtenido mediante análisis modal espectral. 29 Demandas sísmicas en componentes 6. no estructurales Los límites superior e inferior de Fp determinados mediante las ecuaciones 2 y 3 serán aplicables en todos los casos. 6.2 Desplazamientos sísmicos relativos Los desplazamientos sísmicos relativos Dpl deben ser determinados, de acuerdo a la ecuación 7, como: Ecuación 7 D pl = D p I MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl Donde: I: Coeficiente de importancia que depende de la categoría del edificio, Tabla 6.1 de la norma NCh433. Of96. Mod. 2009. 30 Dp: el desplazamiento determinado de acuerdo a las ecuaciones establecidas en las secciones 6.2.1 y 6.2.2. 6.2.1 Desplazamientos de la estructura Para dos puntos de conexión en la misma estructura o en el mismo sistema estructural, uno a la altura hx y otro a la altura hy , Dp debe ser determinado como: Ecuación 8 D p = δ xA − δ yA Dp no requiere ser mayor que Ecuación 9 D p = 0.0085 ( hx − hy ) 6.2.2 Desplazamientos entre estructuras Para dos puntos de conexión en dos estructuras separadas A y B o sistemas estructurales separados, uno de ellos a una altura hx y el otro a una altura hy, se debe determinar Dp como: Ecuación 10 Dp no requiere ser mayor que Ecuación 11 Donde: δxA: Desplazamiento horizontal de la estructura A en el nivel x. δyA: Desplazamiento horizontal de la estructura A en el nivel y. hx: Altura del nivel x al cual está unido el punto de conexión superior. hy: Altura del nivel y al cual está unido el punto de conexión inferior. Los desplazamientos δxA, δyA y δyB deben ser determinados de acuerdo a lo indicado en NCh433.Of96.Mod2009 o en NCh2745, según corresponda, considerando que el valor del factor de reducción (R o R* en NCh433. Of96.Mod2009 y Rl en NCh2745) es igual a la unidad. Alternativamente, se permite que los desplazamientos δxA, δyA y δyB sean calculados mediante análisis tiempo historia realizado de acuerdo a lo indicado en el Anexo A. Los efectos de los desplazamientos sísmicos relativos deben ser considerados en combinación con los desplazamientos originados por otras cargas, según sea conveniente. NORMA TÉCNICA MINVU 001 δyB: Desplazamiento horizontal de la estructura B en el nivel y. 31 Anclaje de componentes no 7. estructurales Los componentes no estructurales y sus apoyos deben estar unidos o anclados a la estructura resistente de acuerdo con los requisitos de esta cláusula y la unión debe satisfacer los requisitos del material relacionado, como se indique en la normativa correspondiente al material. MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl Los agregados de componentes no estructurales deben ser apernados, soldados o fijados efectivamente sin considerar la resistencia friccional producida por efecto de la gravedad. Debe generarse una línea de transferencia de carga con suficiente resistencia y rigidez entre el componente y la estructura de soporte. Los elementos locales de la estructura, incluidas sus conexiones, deben ser diseñados y ejecutados para resistir las fuerzas transmitidas por el componente o sistema no estructural, cuando ellas controlen el diseño de los elementos o sus conexiones. Las fuerzas transmitidas por el componente son aquellas determinadas en conformidad con la sección 6.1. Los documentos de diseño deben incluir información suficiente relacionada con las uniones para verificar el cumplimiento de los requisitos de esta sección. 7.1 Fuerzas de diseño en la unión La fuerza en la unión debe ser determinada en base a las fuerzas prescritas y los desplazamientos para los componentes no estructurales tal como se determina en las secciones 6.1 y 6.2, excepto que no se debe tomar Rp mayor a 4. 7.2 Anclajes en hormigón o albañilería 7.2.1 Anclajes en hormigón: Los anclajes en hormigón deben ser diseñados de acuerdo al Apéndice D del ACI 318. 32 Los agregados de componentes no estructurales deben ser apernados, soldados o fijados efectivamente sin considerar la resistencia friccional producida por efecto de la gravedad. 7.2.2 Anclajes en albañilería: Los anclajes en albañilería deben ser diseñados de acuerdo a TMS 402/ACI 530/ASCE 5. Los anclajes deben ser diseñados para que su resistencia quede controlada por la capacidad resistente de un elemento dúctil de acero. Excepción: Se permite diseñar los anclajes de manera que el adosamiento conectado por el anclaje a la estructura fluya dúctilmente para un nivel de carga correspondiente a fuerzas en los anclajes no mayores que la resistencia de diseño de los anclajes. Alternativamente, la resistencia de diseño de los anclajes debe ser, a lo menos, igual a 2,5 veces las fuerzas mayoradas transmitidas por el componente. 7.2.3 Anclajes post instalados en hormigón y albañilería. Los anclajes postinstalados deben estar precalificados para aplicaciones sísmicas de acuerdo a ACI 355.2 u otros procedimientos de calificación estandarizados reconocidos a nivel nacional o internacional. La determinación de las fuerzas en las uniones debe tomar en cuenta las condiciones esperadas de instalación. 7.4 Uniones múltiples La determinación de la distribución de fuerzas de uniones múltiples en una misma ubicación debe tomar en cuenta la rigidez y ductilidad del componente, los apoyos del componente, las uniones y la estructura y la capacidad de redistribución de cargas a otras uniones en el grupo. Los diseños de anclajes en hormigón deben efectuarse de acuerdo al Apéndice D de ACI 318 de modo de satisfacer este requisito. NORMA TÉCNICA MINVU 001 7.3 Condiciones de instalación 33 Anclaje de componentes no 7. estructurales 7.5 Fijaciones de impacto MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl No se deben usar fijaciones de impacto para componentes sometidos a cargas de tracción permanentes o para arriostramientos sísmicos, a menos que ellas estén aprobadas para cargas sísmicas por medio de procedimientos estandarizados reconocidos a nivel nacional o internacional. 34 Excepción: Se permite usar fijaciones de impacto en hormigón para soportar placas acústicas o cielos falsos suspendidos conformados por paneles sobrepuestos y sistemas distribuidos, donde la carga de servicio en cada una de las fijaciones no exceda los 400 N (40 kg). Se permite usar conectores de impacto en acero cuando la carga de servicio en cada conector no exceda los 1.100 N (110 kg). 7.6 Sistemas de fijación basados en fricción Los clips de fricción no deben ser usados para resistir cargas permanentes sumadas a fuerzas sísmicas. Se permiten sistemas de fijación que están dotados de abrazaderas como las especificadas en la sección 9.3.7 de NFPA 13. Se deben colocar tuercas especiales para resistir vibraciones y para evitar el aflojamiento de las conexiones apernadas. El dimensionamiento de los anclajes se debe efectuar sin considerar la fricción que pueda existir entre las superficies de apoyo. 35 NORMA TÉCNICA MINVU 001 Componentes o elementos 8. arquitectónicos 8.1 Generalidades Los componentes arquitectónicos y sus apoyos y uniones deben satisfacer los requisitos de esta sección. Coeficientes apropiados para el diseño deben ser seleccionados de la Tabla 4. MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl Excepción: No se requiere que los componentes soportados por cadenas o suspendidos de la estructura satisfagan los requisitos de fuerza sísmica y desplazamiento relativo si cumplen todos los criterios siguientes: 36 a) La carga de diseño para estos elementos debe ser igual a 1,4 veces el peso operacional. La carga horizontal debe ser aplicada en la dirección que resulte ser más crítica para el diseño. b) Se deben considerar los efectos de interacción sísmica de acuerdo con la sección 5.5. c) La conexión a la estructura debe permitir el movimiento en cualquier dirección en un plano horizontal. 8.2 Fuerzas y desplazamientos Todos los elementos arquitectónicos y sus apoyos y uniones deben ser diseñados para las fuerzas sísmicas definidas en la sección 6.1. Los elementos arquitectónicos deben ser diseñados para cumplir con los requisitos de desplazamiento sísmico relativo indicados en la sección 6.2. Los elementos arquitectónicos deben ser diseñados considerando la deformación vertical de miembros estructurales en volado. Los tabiques y fachadas solidarios deben aceptar, sin que presenten daños que impidan su uso normal, la deformación lateral que se indica en la sección 6.2. La distancia lateral libre (holgura) entre los tabiques y las fachadas flotantes con la estructura resistente debe ser igual o mayor que la deformación lateral que se indica en la sección 6.2. Los anclajes de los tabiques y fachadas flotantes se deben disponer de tal forma que permitan la deformación libre de la estructura resistente y a su vez aseguren la estabilidad transversal del tabique. 8.3 Elementos no estructurales de muros de fachadas y sus conexiones a) Las conexiones y juntas de paneles deben permitir acomodar o resistir la deformación de entrepiso (Dp) determinada según se indica en la sección 6.2 o 13 mm, cualquiera de ellas sea mayor. b) Las conexiones que permitan el movimiento en el plano deben consistir en conexiones deslizantes con perforaciones ranuradas o sobredimensionadas, conexiones que permitan movimientos por flexión del acero u otras conexiones que provean una capacidad dúctil o deslizante. c) El conector en sí debe tener suficiente capacidad de rotación y ductilidad para evitar la fractura del hormigón o fallas frágiles en o cerca de las soldaduras. d) Todos los conectores del sistema de conexión tales como pernos, insertos, soldaduras y el cuerpo de la conexión deben ser diseñados NORMA TÉCNICA MINVU 001 Los paneles de muros no estructurales de fachada o elementos que estén unidos o sirvan de cierre a la estructura deben ser diseñados para satisfacer los requisitos de desplazamientos sísmicos relativos definidos en la sección 6.2 y los movimientos originados por los cambios de temperatura. Tales elementos deben ser soportados directamente por medio de soportes o conexiones mecánicas y conectores con los requisitos siguientes: 37 Componentes o elementos 8. arquitectónicos para la fuerza (Fp) determinada en la sección 6.1 con valores de Rp y ap tomados de la Tabla 4 aplicada en el centro de masa del panel. e) Cuando el anclaje se realiza mediante abrazaderas planas embebidas en el hormigón o en la albañilería, tales abrazaderas deben ser unidas o enganchadas alrededor de las barras de refuerzo o bien terminadas de manera que transfieran en forma efectiva las fuerzas a la armadura del hormigón o aseguren que el arrancamiento del anclaje no sea el mecanismo inicial de falla. 8.4 Vidrio MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl Los vidrios en los muros cortina y fachadas deben ser diseñados e instalados de acuerdo a la sección 8.9. 38 8.5 Flexión fuera del plano La flexión o deformación transversal fuera del plano de un componente o sistema que está sujeto a fuerzas determinadas según la sección 8.2 no debe exceder la capacidad de deformación del componente o del sistema. 8.6 Cielos suspendidos Deben cumplir con lo especificado en esta sección. Excepción 1: Los cielos suspendidos con áreas menores o iguales a 13.4 m² que estén rodeados por muros o intradós que estén arriostrados lateralmente a la estructura superior estarán eximidos de cumplir los requisitos de esta sección. Excepción 2: Los cielos directos instalados en un nivel, constituidos por placas de yeso fijadas con clavos o tornillos, que estén en todo su perímetro rodeados por y conectados a muros o intradós que estén arriostrados lateralmente a la estructura superior, se eximen de los requisitos de esta sección. 8.6.1 Fuerzas sísmicas: El peso sísmico del cielo, Wp debe incluir la parrilla de cielo, los paneles de cielo y las lámparas si ellas se apoyan en el cielo o están fijadas o soportadas lateralmente por la parrilla de cielo. El valor de Wp considerado para el cálculo de Fp no debe ser menor que 190 N/m² (19 kg/m²). La fuerza sísmica debe ser transmitida a través de las uniones de cielo a los elementos estructurales del edificio o a los elementos ubicados en el borde de la estructura de cielo. Tabla 4. Coeficientes para el diseño sísmico de elementos arquitectónicos Componente arquitectónico Tabiques y divisiones interiores Tabiques y divisiones de albañilería no reforzada 1.0 1.0 Todos los otros tabiques y divisiones 1.0 1.5 Parapetos o antepechos y muros interiores no estructurales en voladizo 2.5 1.5 Chimeneas arriostradas lateralmente o apoyadas en el marco estructural 2.5 1.5 Elementos en voladizo (arriostrados al marco sobre su centro de masas) Parapetos o antepechos 1.0 1.5 Chimeneas 1.0 1.5 Muros exteriores no estructurales b 1.0 b 1.5 Elemento de muro 1.0 1.5 Cuerpo de las conexiones de paneles de muro 1.0 1.5 Conectores del sistema de conexión 1.25 1.0 Elementos de muros no estructurales y conexiones b * No se debe usar un valor de ap menor que el indicado en la Tabla 4, salvo que se justifique mediante un análisis dinámico detallado. El valor de ap no debe ser menor que 1.00. Se considera un valor ap =1 para componentes rígidos y componentes conectados rígidamente. Se considera un valor ap =2.5 para componentes flexibles y componentes conectados con elementos flexibles. NORMA TÉCNICA MINVU 001 Elementos en voladizo (arriostrados o no al marco estructural bajo su centro de masas) 39 Componentes o elementos 8. arquitectónicos Componente arquitectónico Enchapes Elementos y agregados de deformabilidad limitada 1.0 1.5 Elementos y agregados de baja deformabilidad 1.0 1.0 2.5 2.5 1.0 1.5 1.0 1.5 Equipamiento de laboratorio 1.0 1.5 Equipos elevados registrables 1.0 1.5 Apéndices y ornamentos 2.5 1.5 Señalética y letreros 2.5 2.0 Elementos de alta deformabilidad y agregados 1.0 2.5 Elementos de deformabilidad limitada y agregados 1.0 1.5 Materiales de baja deformabilidad y agregados 1.0 1.0 Elementos de alta deformabilidad y agregados 2.5 2.5 Elementos de deformabilidad limitada y agregados 2.5 1.5 Materiales de baja deformabilidad y agregados 2.5 1.0 1.0 1.5 Construcciones livianas sobre losa del último piso Cielos Todos Gabinetes MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl Gabinetes permanentes de almacenamiento apoyados en el piso de más de 1.800 mm de alto, incluido los contenidos 40 Otros elementos rígidos Otros elementos flexibles Escaleras y vías de escape que no forman parte de la estructura del edificio ** En los casos en que se provea apoyo mediante diafragmas flexibles a muros y divisiones de hormigón o albañilería, las fuerzas de diseño para el anclaje al diafragma debe efectuarse considerando una fuerza Fp=0,4αAAWpIka/g, donde I es el factor de importancia de la estructura y ka=1+Lf /30≤2, Lf es la longitud en metros del diafragma flexible que provee soporte lateral al muro. Lf se mide entre los elementos verticales que proveen soporte lateral al diafragma en la dirección considerada. Lf = 0 para diafragmas rígidos. 8.6.2 Construcción estandarizada de cielos falsos con planchetas o paneles modulares: Los cielos falsos con planchetas o paneles modulares deben ser diseñados de acuerdo a esta sección a menos que se diseñen de acuerdo con la sección 8.6.3 o ser cualificados sísmicamente de acuerdo a sección 5. 8.6.2.1 Los cielos con placas o módulos deben ser diseñados e instalados de acuerdo con ASTM C635, ASTM C636, ASTM E580, sección 5 – Categoría de Diseño Sísmico D, E y F con las modificaciones de esta sección. a) El ancho del elemento perimetral no debe ser menor que 50 mm a menos que se usen elementos o clips de soporte, que permitan acomodar movimientos horizontales de al menos 20 mm. En cada dirección ortogonal, uno de los extremos de la parrilla de cielo debe estar fija al elemento perimetral. Los otros dos extremos deben permitir movimientos horizontales, de al menos, 20 mm con respecto al muro y debe descansar sobre un elemento perimetral permitiendo el libre deslizamiento. b) Para superficies que excedan los 232 m² se debe usar una junta sísmica o una separación mínima de 20 mm en toda su longitud, de modo de separar el cielo en unidades de superficie menores a 232 m². Cada una de las áreas debe tener una razón menor o igual a 4 entre sus lados mayor y menor, a menos que se haga un análisis estructural de los sistemas de arriostramiento para las fuerzas sísmicas prescritas en esta norma que demuestre que las penetraciones del cielo y los elementos perimetrales poseen suficiente dilatación para absorber los desplazamientos laterales previstos. Cada área debe contar con NORMA TÉCNICA MINVU 001 Los cielos con placas o módulos deben cumplir también con: 41 Componentes o elementos 8. arquitectónicos elementos perimetrales de acuerdo a la sección 8.6.2.1.a y restricciones o arriostramientos horizontales. MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl 8.6.3 Construcción Integral: Como una alternativa a proveer holguras mayores en el cielo falso para pasar los sistemas de rociadores (sprinklers), se permite que los sistemas de sprinklers y la estructura sismorresistente de cielo sean diseñados como una unidad conjunta. Un diseño de este tipo debe considerar la masa y la flexibilidad de todos los elementos involucrados, incluyendo el cielo, el sistema de sprinklers, luminarias y equipos mecánicos. Este diseño debe ser realizado por un profesional competente. 42 8.6.4 Artefactos de Luz: Los artefactos de luz con peso menor o igual a 4,5 kg pueden ser apoyados sobre el cielo falso y deben contar con un elemento que evite su caída en caso de sismo. Los artefactos de luz con peso mayor a 4,5 kg pero menor que 25 kg, deben estar soportados y arriostrados independientemente de la estructura de cielo. Los artefactos de luz colgantes, con pesos sobre 25 kg, se soportarán y arriostrarán directamente de la estructura superior, de acuerdo a especificaciones de un profesional competente. 8.7 Pisos elevados registrables 8.7.1 Generalidades El peso del piso Wp debe incluir el peso del sistema de piso, el 100% de los equipos fijados al piso y el 25% del peso de todos los equipos apoyados y no fijados directamente al piso. La fuerza sísmica Fp debe ser transmitida desde la superficie superior del piso flotante a la estructura de soporte. También se debe considerar el volcamiento de los equipos fijados a los paneles del piso flotante. Se debe evaluar la posibilidad de deslizamiento de las cabezas de los pedestales para determinar su habilidad para transmitir el efecto volcante de los equipos. Al verificar el volcamiento de los pedestales aislados la máxima carga axial concurrente no debe exceder la parte de Wp asignada al pedestal considerado. Los pisos elevados registrables deben cumplir con las siguientes consideraciones: b) Las fuerzas sísmicas no se transmiten por fricción, fijaciones de impacto, pegamentos o fricción producida solamente por efecto de la gravedad. c) El análisis efectuado para el diseño de los sistemas de arriostramiento incluye los efectos desestabilizadores del pandeo por compresión de los elementos individuales. d) Los arriostramientos y pedestales están hechos con perfiles estructurales de acuerdo a especificación de las propiedades mecánicas proporcionadas por el fabricante. No se permite usar tuberías eléctricas. e) Se usan amarras de piso que estén diseñadas para soportar cargas sísmicas axiales y que están fijadas mecánicamente a los pedestales de apoyo. NORMA TÉCNICA MINVU 001 a) Las conexiones que transmiten las fuerzas sísmicas consisten en conectores mecánicos, anclajes que satisfacen los requisitos del Apéndice D de ACI 318, soldaduras o soportes. Las capacidades de soporte de cargas consideradas en el diseño deben cumplir con códigos de diseño reconocidos y/o resultados de ensayos experimentales. 43 Componentes o elementos 8. arquitectónicos 8.8 Divisiones interiores (tabiques) MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl 8.8.1 Generalidades 44 Las divisiones que estén conectadas al cielo falso y todas las divisiones de altura mayor a 1,8 m deben ser arriostradas lateralmente a la estructura del edificio. Estos arriostres deben ser independientes de cualquier arriostramiento lateral del cielo. Los arriostramientos deben ser espaciados de manera que limiten la deformación horizontal del extremo superior de la división de manera que sea compatible con los requisitos de deformación del cielo, como se determina en la sección 8.6 para cielos suspendidos, y para cualquier otro sistema. Excepción: Se exceptúan las divisiones que cumplan todas las condiciones siguientes: 1. La altura de la división no es mayor que 2,7 m. 2. El peso lineal de la división no es mayor que el producto de 0,45 kN (45 kg) por la altura de la división en m. 3. La carga horizontal requerida para el diseño sísmico de la división no es mayor que 0,24 kN/m² (24 kg/m²). 8.8.2 Vidrios Los vidrios en divisiones transparentes deben ser especificados e instalados de acuerdo con la sección 8.9. 8.9 Vidrios en Muros Cortina Transparentes, Fachadas Transparentes y Divisiones Transparentes 8.9.1 Generalidades Los vidrios en muros cortina transparentes, fachadas transparentes y divisiones transparentes deben cumplir con los requisitos de desplazamientos relativos de la ecuación 12: Ecuación 12 12 .I .I D p ∆ fallout ≥125 o 13 mm, cualquiera sea mayor, Donde: Δfallout: Desplazamiento sísmico relativo, medido entre los extremos del componente, para el cual se produce el desprendimiento del muro cortina, la fachada o la división, según se define en la sección 8.9.2. I: Factor de importancia de la estructura determinado de acuerdo a la norma chilena NCh433.Of96.Mod2009. Excepción: a) Los vidrios que tengan holgura suficiente respecto al marco de manera tal que no haya contacto físico entre el vidrio y el marco y que cumplan con un desplazamiento de entrepiso de diseño, como se demuestra aplicando la ecuación 13, no necesitan cumplir con este requisito: NORMA TÉCNICA MINVU 001 Dp: El desplazamiento sísmico relativo para el cual debe ser diseñado para concordar con la sección 6.2.1. Ecuación 13 D.clearp ≥125 D 45 Componentes o elementos 8. arquitectónicos Donde: Dclear: Desplazamiento horizontal relativo, medido en la altura del panel de vidrio considerado, el cual origina el contacto inicial del vidrio con el marco. MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl Para paneles de vidrio rectangulares enmarcados en un muro rectangular. 46 Donde: hp: Altura del panel de vidrio rectangular bp: Ancho del panel vidrio rectangular c1: Promedio de separación en ambos lados entre los bordes verticales y el marco c2: Promedio de separación superior e inferior entre los bordes horizontales y el marco b) Los vidrios monolíticos, completamente templados, usados en edificios con Categorías de Ocupación I, II y III, según se define en la norma NCh433.Of96.Mod2009, y ubicados a una altura no mayor de 3 m sobre una superficie transitada, no necesitan cumplir con este requisito. c) Los vidrios laminados templados o recocidos de espesor simple con película intermedia no menor a 0,76 mm que están confinados mecánicamente en el sistema de muros vidriado y cuyo perímetro esté asegurado al marco mediante un burlete de sello perimetral de elastómero de curado moldeable húmedo de 13 mm de espesor de contacto u otro sistema de anclaje aprobado, no necesita cumplir con este requisito. d) Los muros cortina con cristales de 4 lados expuestos, del tipo silicona estructural, con holguras entre marcos menores que la holgura entre cristales de forma que no es posible que los cristales puedan contactarse entre ellos (Norma de referencia AAMA CW-13-85 Structural Glazing Systems). e) Los muros cortina con cristales capturados o fijos mecánicamente, calzados adecuadamente y con separadores plásticos laterales entre los cristales y el metal de la cavidad de acristalamiento, de forma de impedir el contacto del canto de los cristales y el metal (Norma de referencia AAMA MCWM-1-89 Metal Courtain Wall Manual). f) Los muros-cortina de cristal templado o cristal templado-laminado, con acristalamiento mediante fijaciones puntuales rotuladas (routeles) y sello estructural en los cantos de los cristales y con anclajes diseñados (spiders), con las holguras laterales y verticales que permitan un movimiento relativo de los cristales menor que la distancia u holgura entre ellos. g) Las cargas máximas sobre los routeles y los spiders, no deberán exceder a las cargas de diseño recomendadas por el fabricante. NORMA TÉCNICA MINVU 001 8.9.2 Límites de deformación para elementos no estructurales de vidrio Δfallout, la deformación lateral que causa el desprendimiento del vidrio del muro cortina, la fachada o la división debe ser determinada de acuerdo con AAMA 501.6 o por un análisis de ingeniería desarrollado por un profesional competente. 47 9. Componentes mecánicos y eléctricos 9.1 Generalidades Los elementos no estructurales mecánicos y eléctricos y sus apoyos deben satisfacer los requisitos de esta sección. Las fijaciones de componentes mecánicos y eléctricos y sus apoyos en la estructura deben cumplir con los requisitos de la sección 7. Deben seleccionarse los coeficientes adecuados de la Tabla 5. MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl Los Equipos Mecánicos y Eléctricos utilizados deben ser diseñados para resistir fuerzas sísmicas, con el objetivo de conservar la integridad de los mismos. 48 Excepción: Lámparas, letreros luminosos y ventiladores de cielo que no se encuentren conectados a ductos o cañerías y que estén soportados por cadenas o colgados de la estructura, no requieren satisfacer los requisitos de fuerza y desplazamiento relativo de esta norma, si cumplen con todas las condiciones siguientes: 1. La carga vertical hacia abajo requerida para el diseño de estas unidades debe ser igual a 1,4 veces su peso de operación, actuando simultáneamente con una carga horizontal igual a 1,4 veces su peso en operación. La carga horizontal debe estar aplicada en la dirección que resulte más desfavorable para el diseño. 2. Los efectos de la interacción sísmica deben ser considerados de acuerdo con la sección 5.5. 3. La conexión a la estructura debe permitir un rango de movimiento de 360º en el plano horizontal. Donde se requiera el diseño sísmico de componentes mecánicos y eléctricos, los efectos dinámicos de los elementos, sus contenidos, y cuando sea apropiado, de sus soportes y fijaciones, deben ser considerados. En estos casos, también debe considerarse la interacción entre los elementos y las estructuras de apoyo, incluyendo otros elementos eléctricos y mecánicos con los cuales el componente interactúa. Tabla 5 Coeficientes para el diseño sísmico de componentes mecánicos y eléctricos Sistemas de aire acondicionado (HVAC), ductos, manejadoras de aire, unidades de aire acondicionado, calefactores para ductos, cajas de distribución de aire y otros elementos mecánicos construidos con planchas metálicas 2.5 4.0 HVAC en base a fluidos, boilers (estanques de agua caliente), calderas, contenedores, chillers, calefactores de agua, intercambiadores de calor, evaporadores, purgadores de aire, equipos, fabricación y proceso y otros elementos mecánicos fabricados con materiales altamente deformables 1.0 1.5 Motores, turbinas, bombas, compresores y estanques de presión que no estén apoyados en faldones 1.0 1.5 Estanques de presión que no estén apoyados en faldones 2.5 1.5 Elementos de ascensores y escaleras mecánicas 1.0 1.5 Generadores, baterías, inversores, motores, transformadores y otros componentes eléctricos fabricados con materiales de alta deformabilidad 1.0 1.5 Centros de control de motores, tableros, interruptores, gabinetes de instrumentación y otros elementos fabricados con láminas metálicas 2.5 4.0 Equipos de comunicación, computadores, instrumentación y controles 1.0 1.5 Chimeneas, torres de enfriamiento y torres eléctricas arriostradas lateralmente bajo su centro de masas 2.5 2.0 Chimeneas, torres de enfriamiento y torres eléctricas arriostradas lateralmente sobre su centro de masas 1.0 1.5 Elementos de iluminación 1.0 1.0 Otros elementos mecánicos y eléctricos 1.0 1.0 NORMA TÉCNICA MINVU 001 Componentes mecánicos y eléctricos 49 9. Componentes mecánicos y eléctricos Componentes y sistemas con aisladores de vibración Componentes y sistemas aislados mediante el uso de elementos de neopreno y pisos aislados con neopreno con topes elastoméricos incorporados o separados del aislador o con topes perimetrales resilientes 2.5 1.5 Componentes con aisladores de resorte y sistemas y pisos aislados y bien restringidos mediante topes incorporados o separados o con topes perimetrales resilientes 2.5 1.5 Componentes y sistemas internamente aislados 2.5 1.5 Equipos aislados suspendidos incluyendo ductos en línea y componentes suspendidos internamente aislados 2.5 1.5 Cañerías proyectadas de acuerdo a ASME B31, incluidas los fittings con uniones soldadas 2.5 8.0 Cañerías proyectadas de acuerdo a ASME B31, incluiyendo fittings fabricados con materiales de alta o limitada deformabilidad con uniones con hilo, con adhesivo, coplas de compresión o acanaladas 2.5 4.0 Cañerías y tuberías que no estén de acuerdo a ASME B31, incluyendo fittings fabricados con materiales de alta deformabilidad con uniones soldadas 2.5 6.0 Cañerías y tuberías que no estén de acuerdo con ASME B31, incluyendo fittings, fabricados con materiales de deformabilidad alta o limitada con uniones con hilo con pegamento con coplas de compresión o acanaladas 2.5 3.0 Cañerías y tuberías fabricadas con materiales de baja deformabilidad, tales como fierro fundido, vidrio y plásticos no dúctiles 2.5 2.0 Ductos, incluidos fittings, fabricados con materiales de alta deformabilidad con uniones soldadas 2.5 6.0 Ductos, incluidos fittings, fabricados con materiales de alta deformabilidad con uniones no soldadas 2.5 4.0 Ductos fabricados con materiales de baja deformabilidad, tales como fierro fundido, vidrio y plásticos no dúctiles 2.5 2.0 MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl Sistemas de distribución 50 Sistemas de distribución Tubos eléctricos y bandejas de cables 2.5 4.0 Ductos de corrientes débiles 1.0 1.5 Plomería (instalación sanitaria) 1.0 1.5 Correas transportadoras de producción o proceso (sin transporte de personas 2.5 2.0 * Se permite utilizar un valor de ap menor cuando se justifique con un análisis detallado de su comportamiento dinámico. El valor de ap no debe ser menor que 1.0. Se considera un valor ap=1 para componentes rígidos y componentes conectados rigidamente. Se considera un valor ap=2.5 para componentes flexibles y componentes conectados con elementos flexibles. ** Los componentes montados en aisladores de vibración deben tener una restricción lateral o un restrictor sísmico en cada dirección horizontal. La fuerza de diseño para el restrictor sísmico debe considerarse igual a 2Fp si la holgura nominal entre el soporte del equipo y la restricción es mayor a 6 mm. Si la holgura nominal especificada en los planos de construcción es menor que 6 mm se permite considerar una fuerza de diseño igual a Fp. Todos los equipos de suministro de gas, vapor, gases de redes de frio, aguas a altas temperaturas u otros líquidos peligrosos de edificios pertenecientes a la Categoría de Ocupación IV, según se define en NCh433.Of96. Mod2009, deben estar provistos de un sistema de corte automático que se active cuando la aceleración en la base del edificio alcance un valor igual a λαAΑ. Los valores de λ se indican en la Tabla 6, y dependen de la relación que existe entre la peligrosidad del efecto directo a que puede dar origen el daño y de las posibilidades que existen de suspender sin mayores problemas el suministro o servicio que ofrece el equipo. Tabla 6. Valores del factor Trastornos producidos por la interrupción del suministro o servicio Nivel de peligrosidad Alto Mediano Bajo Pequeños 0.5 0.6 NA Medianos 0.4 0.5 0.6 Grandes 0.3 0.4 0.5 NORMA TÉCNICA MINVU 001 9.2 Corte de suministros 51 9. Componentes mecánicos y eléctricos 9.3 Período del componente El período fundamental del componente no estructural (incluyendo sus soportes y fijaciones a la estructura) Tp , debe ser determinado usando la ecuación siguiente, considerando que los componentes, apoyos y fijaciones pueden ser representados de manera analítica, razonablemente, como un sistema simple de un resorte y una masa de un solo grado de libertad. Ecuación 14 MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl Tp = 2π Wp Kg Kg p Donde: Tp: Período fundamental del componente Wp: Peso en operación del componente g: Aceleración de gravedad Kp: Rigidez combinada del componente, apoyos y agregados, determinada como carga por deformación unitaria en el centro de gravedad del componente De manera alternativa, se permite determinar el período fundamental del componente Tp , en segundos, a partir de datos experimentales o por un análisis debidamente fundamentado realizado por un profesional competente. 9.4 Componentes Mecánicos 52 Los ductos de aire acondicionado (HVAC) deben cumplir con los requisitos de la sección 9.8. Los sistemas de cañerías deben cumplir con los requisitos de la sección 9.9. Los boilers y estanques deben cumplir con los requisitos de la sección 9.10. Los ascensores deben cumplir con los requisitos de la sección 9.11. Todos los otros componentes mecánicos con un factor de importancia Ip mayor que 1,0 deben ser diseñados para las fuerzas sísmicas y desplazamientos definidos en las secciones 6.1 y 6.2 y deben satisfacer los siguientes requisitos adicionales: 1. Se deben tomar medidas para prevenir el impacto sísmico en componentes vulnerables al impacto, en componentes construidos con materiales no dúctiles y en los casos en que la ductilidad del material se reduce debido a las condiciones de servicio (p. ej. utilización en bajas temperaturas). 3. Donde las cañerías o ductos de HVAC estén adosados a estructuras que pueden desplazarse en forma relativa entre sí y en estructuras aisladas cuando estos componentes crucen la interfaz de aislación, los componentes deben ser diseñados de manera que se acomoden los desplazamientos sísmicos relativos definidos en la sección 6.2. 9.5 Componentes eléctricos Los componentes eléctricos con Ip mayor que 1,0 deben ser diseñados para las fuerzas sísmicas y los desplazamientos definidos en la secciones 6.1 y 6.2 y deben satisfacer los siguientes requisitos adicionales: 1. Se deben tomar precauciones para evitar el impacto sísmico entre elementos. NORMA TÉCNICA MINVU 001 2. Se debe evaluar las cargas impuestas sobre los componentes por líneas de servicios públicos u otros servicios, debido a movimientos diferenciales de los puntos de apoyo cuando el componente se encuentra apoyado en estructuras separadas. 53 9. Componentes mecánicos y eléctricos 2. Se deben evaluar las cargas resultantes de movimientos diferenciales por la conexión impuesta a los elementos por las líneas de servicio público u otros servicios que estén adosados a otras estructuras. MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl 3. Las baterías deben tener amarras y fijaciones que eviten el desplazamiento. Se deben usar separadores entre las fijaciones y las celdas para evitar daños en las cajas. Las estructuras de soporte deben ser evaluadas para que tengan suficiente capacidad de carga lateral. 54 4. Las bobinas interiores de transformadores secos deben ser positivamente conectadas a la subestructura portante dentro de la carcasa del transformador. 5. Los paneles de control eléctrico, los equipos de computación y otros elementos con componentes que puedan deslizarse deben tener un mecanismo de fijación para mantener los componentes en su lugar. 6. El diseño sísmico de los gabinetes eléctricos debe efectuarse por alguna de las alternativas de calificación establecidas en esta norma. Las perforaciones en los paneles, que no hayan sido realizadas por el fabricante y que reduzcan la resistencia del gabinete, deben ser evaluadas específicamente por un profesional competente. 7. Las fijaciones de cualquier elemento adicional externo que pese más de 400 N (40 kg) deben ser evaluadas si ellas no han sido provistas por el fabricante. 8. En las partes en que las tuberías eléctricas, bandejas de cables o cualquier tipo de canalización eléctrica, estén fijadas a estructuras que puedan tener desplazamientos relativos entre ellas y en estruc- turas dilatadas donde estos componentes crucen la dilatación, los componentes deben ser diseñados de manera que se adapten a los desplazamientos sísmicos relativos de la sección 6.2. 9.6 Apoyos de los Componentes 9.6.1 Bases de diseño. Si se utilizan soportes estandarizados, por ejemplo, ASME B31, NFPA 13, MSS SP-58 o soportes de algún fabricante específico, estos deben ser diseñados ya sea para una carga determinada mediante ensaye o para las fuerzas sísmicas calculadas conforme a los requisitos de esta norma. Adicionalmente, la rigidez del soporte, cuando sea adecuado, debe ser diseñada de manera tal que la línea de transferencia de la carga sísmica del componente desempeñe la función prevista. 9.6.2 Diseño para desplazamiento relativo. Los soportes del componente deben ser diseñados para que se adapten a los desplazamientos sísmicos relativos entre los puntos de apoyo determinados de acuerdo a la sección 6.2. 9.6.3 Unión del soporte al elemento. Los medios por los cuales los soportes están unidos al elemento, excepto cuando ellos forman parte integrante de éste (p. ej. fundidos o forjados), deben ser diseñados de manera que se adapten tanto a las fuerzas como a los NORMA TÉCNICA MINVU 001 Los soportes de los elementos mecánicos y eléctricos (incluidos aquéllos con Ip = 1,0) y la forma como ellos están sujetos al elemento deben ser diseñados para las fuerzas y desplazamientos determinados en las secciones 6.1 y 6.2. Estos soportes incluyen elementos estructurales, riostras, marcos faldones, patas, monturas, pedestales, cables, amarras, tirantes y restrictores sísmicos, así como elementos forjados o fundidos como parte del elemento mecánico o eléctrico. 55 9. Componentes mecánicos y eléctricos desplazamientos determinados de acuerdo a las secciones 6.1 y 6.2. Si el valor de Ip = 1,5 para el componente, se debe evaluar el efecto de la transferencia de carga en la pared del elemento en la zona del punto de unión del elemento con el soporte. MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl 9.6.4 Requisitos de diseño del material. Los materiales que conforman los soportes y los dispositivos de unión al componente deben ser adecuados para su aplicación, incluyendo los efectos de las condiciones de servicio, por ejemplo, usos a bajas temperaturas. Los materiales deben cumplir con estándares reconocidos a nivel nacional e internacional. 56 9.6.5 Requisitos adicionales. Los siguientes requisitos adicionales deben ser cumplidos por los soportes de componentes mecánicos y eléctricos: 9.6.5.1 Los soportes sísmicos deben ser construidos de manera que se mantenga la integridad de la unión del componente a la estructura en caso de un evento sísmico. 9.6.5.2 Se debe proporcionar refuerzos (p. ej. atiesadores o golillas Belleville) en las uniones apernadas a través de las planchas metálicas de la carcasa del equipo para transmitir las cargas sísmicas del equipo a la estructura, especificadas en esta sección. En los casos en que el equipo haya sido certificado según las secciones 5.3, 5.7, o 5.8, los pernos de anclaje u otros conectores y sus accesorios, como se incluye en la certificación, deben ser instalados de acuerdo a las instrucciones del fabricante. Para aquellos casos en que no exista certificación o donde las instrucciones para este refuerzo no se proporcionen, los métodos de refuerzo deben ser especificados por un profesional competente o como se apruebe por la autoridad correspondiente. 9.6.5.3 Donde la transmisión de la fuerza sísmica considere la flexión en torno al eje débil de los perfiles del soporte, este soporte debe ser específicamente evaluado. 9.6.5.4 Los componentes montados en aisladores de vibración deben tener un tope sísmico o un sistema de absorción de impacto en cada dirección horizontal y se deberán proporcionar topes en la dirección vertical donde sea necesario para evitar el volcamiento. Las cubierta de los aisladores y de los topes deben ser fabricados con materiales dúctiles. (Ver los requisitos adicionales para la fuerza de diseño en la nota b al pie de la Tabla 5). Se debe usar una placa viscoelástica o de un material similar como relleno entre el sistema de absorción y el componente para limitar la carga de impacto. 9.6.5.6 Para cañerías, boilers, y estanques a presión, las fijaciones al hormigón deben ser apropiadas para cargas cíclicas. 9.6.5.7 Los anclajes atornillados y químicos de los equipos mecánicos diseñados para las cargas de tracción deben utilizar cemento con expansivo o con grout epóxico expansivo. 9.6.6 Conduit eléctricos, Bandejas y escalerillas de Cables, y Otros Sistemas de Distribución Eléctrica (Canaletas). Las canaletas eléctricas deben ser diseñadas para las fuerzas sísmicas y desplazamientos sísmicos relativos requeridos en las secciones 6.1 y 6.2. Los conduit eléctricos que tengan una dimensión comercial mayor que 64 mm y NORMA TÉCNICA MINVU 001 9.6.5.5 Cuando se usen anclajes mecánicos instalados a posteriori en equipos mecánicos sin aisladores de vibración con una potencia mayor a 10 hp, estos deberán ser evaluados de acuerdo a ACI 355.2. 57 9. Componentes mecánicos y eléctricos que estén unidos a paneles, gabinetes, u otros equipos sometidos a desplazamientos sísmicos relativos, Dp, deben estar dotados de conexiones flexibles o diseñadas para fuerzas o desplazamientos símicos relativos especificados en la sección 6. MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl Excepciones: 1. El diseño para las fuerzas símicas y desplazamientos relativos de la sección 6 no serán requeridos para canalizaciones eléctricas donde se cumpla alguna de las siguientes condiciones: 58 a. Se usen colgadores trapezoidales para apoyar canaletas y el peso total de ellas sea menor que 140 N/m (14 kg/m) b. La canaleta está soportada por colgadores y cada colgador tiene una longitud máxima de 300 mm desde el punto de apoyo de la canaleta hasta la estructura de apoyo. Si se usan varillas como colgadores, éstas deben tener una articulación para evitar la flexión inelástica de la varilla. 2. El diseño para fuerzas sísmicas y desplazamientos relativos de la sección 6 no se requiere para conduit eléctricos, cualquiera sea el valor de Ip en los casos en que el tubo tenga un diámetro comercial menor que 64 mm (2.5”). 9.7 Redes públicas y de servicio En el encuentro entre estructuras adyacentes o entre cuerpos de una misma estructura que se puedan mover en forma independiente, las redes públicas deben estar dotadas de una flexibilidad adecuada para adaptarse a los movimientos diferenciales previstos entre las estructuras con movilidad independiente. El cálculo de los desplazamientos diferenciales debe ser efectuado de acuerdo a la sección 6.2. La posibilidad de paralización del suministro público debe ser considerada en relación a los sistemas sísmicos utilizados en edificaciones con Categoría de operación IV, según se define en la norma NCh433.Of96. Mod2009. Especial atención se debe dar a la vulnerabilidad de los servicios subterráneos y a los encuentros entre la estructura y el suelo, en los sitios donde se presente suelos Tipo E o F. 9.8 Ductos Los ductos para HVAC y otros ductos deben ser diseñados para las fuerzas y desplazamientos sísmicos relativos indicados en la sección 6. Para ductos con Ip = 1,5 que atraviesen juntas de dilatación, se requiere de un diseño sísmico que considere el efecto de esta junta y no se consideran las excepciones siguientes. 1. El diseño para fuerzas sísmicas y desplazamientos relativos de la sección 6 no se requiere en ductos en que: a. Se usen colgadores trapezoidales del tipo columpio y el peso total del ducto soportado por el colgador sea menor que 140 N/m (14 kg/m). b. El ducto está soportado por colgadores y cada colgador tenga una longitud máxima de 300 mm desde el punto de apoyo del ducto a la estructura soportante. Donde se usen colgadores de varilla, ellas deben tener una articulación a fin de evitar una flexión inelástica en la varilla. NORMA TÉCNICA MINVU 001 Excepciones: Las siguientes excepciones se aplican a ductos que no estén diseñados para transportar sustancias tóxicas, altamente tóxicas, gases inflamables o sean usadas para control de humos: 59 9. Componentes mecánicos y eléctricos 2. El diseño para las fuerzas sísmicas y los desplazamientos relativos de la sección 6 no es requerido donde se hayan tomado precauciones para impedir el impacto con ductos más grandes u otros componentes mecánicos, o para proteger los ductos en el caso de un impacto de este tipo; y si los ductos de HVAC tienen un área transversal menor que 0,56 m² o pesan 250 N/m (25 kg/m) o menos. MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl Los sistemas de ductos de HVAC deben ser fabricados e instalados de acuerdo a estándares aprobados por la autoridad correspondiente. Se deben tener en cuenta los requisitos de arriostramiento lateral indicados en esta sección. 60 Los componentes que sean instalados en línea con el sistema de ductos y tengan un peso en operación mayor que 330 N (33 kg), tales como ventiladores, intercambiadores de calor y humidificadores, deben estar apoyados y arriostrados lateralmente de manera independiente al sistema de ductos. Los arriostres deben cumplir con los requisitos de fuerzas de la sección 6.1. Los accesorios como válvulas, celosías de ventilación y difusores deben estar positivamente conectados por medio de anclajes mecánicos. Tuberías no arriostradas conectadas a equipos en línea deben tener flexibilidad suficiente para acomodar los desplazamientos sísmicos relativos de la sección 6.2. 9.9 Sistemas de cañerías (piping) Los sistemas de cañerías, a menos que se indique lo contrario en esta sección, deben ser diseñados para las fuerzas sísmicas y desplazamientos relativos establecidos en la sección 6. Los sistemas de cañerías en presión ASME, deben satisfacer los requisitos de la sección 9.9.1. Las cañerías de rociadores (sprinklers) de protección contra el fuego deben satisfacer los requisitos de la sección 9.9.2. Los sistemas de cañerías de elevación o impulsión deben satisfacer los requisitos de la sección 9.11. Donde no se usen otros estándares de materiales aplicables o bases de diseño reconocidas, el diseño sísmico de cañerías, incluyendo las condiciones de las cargas de servicio, debe estar basado en las siguientes tensiones admisibles: a. Para cañerías fabricadas con materiales dúctiles (p.ej. acero, aluminio o cobre), 90% de la tensión de fluencia mínima especificada. b. Para conexiones con hilo en cañerías fabricadas con materiales dúctiles, 70% de la tensión de fluencia mínima especificada. d. Para uniones con hilo en cañerías fabricadas con materiales no dúctiles, 8% de la tensión de fluencia mínima especificada del material. Las cañerías que no sean diseñadas para adaptarse a los desplazamientos sísmicos relativos en las conexiones con otros componentes, deben dotarse de conexiones que tengan suficiente flexibilidad para evitar una falla de la conexión entre los componentes. 9.9.1 Sistemas de cañerías en presión de acuerdo a norma ASME. Los sistemas de cañerías en presión, incluyendo sus soportes, diseñados y construidos según ASME B31, deben cumplir con las fuerzas y desplazamientos y otros requisitos de la sección 6, en lugar de los requisitos específicos de fuerza y desplazamiento de ASME B31. Los materiales que cumplan con los requisitos de dureza de ASME B31 deben ser considerados materiales de alta deformación. NORMA TÉCNICA MINVU 001 c. Para cañerías fabricadas con materiales no dúctiles (p.ej. fierro fundido o cerámica), 10% de la tensión de fluencia mínima especificada. 61 9. Componentes mecánicos y eléctricos 9.9.2 Sistemas de cañerías de rociadores de protección contra el fuego (sprinklers). Las cañerías de rociadores de protección contra el fuego, colgadores y fijaciones deben ser diseñados e instalados de acuerdo con NFPA 13. Se debe cumplir, además, con los requisitos de fuerzas y desplazamientos de esta sección. Las excepciones siguientes no serán aplicables. MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl Excepciones: No se requiere el diseño de los sistemas de cañerías y agregados para las fuerzas sísmicas y desplazamientos relativos cuando se cumpla alguna de las siguientes condiciones: 62 1. Se usan soportes trapecio para colgar las cañerías, en donde ninguna cañería exceda el límite establecido en las letras a y b del punto 3. siguiente, y el peso total de las cañerías soportadas por los soportes trapecio sea menor que 140 N/m (14 kg/m). 2. Cañerías soportadas por colgadores y cada colgador tiene una longitud menor o igual a 300 mm, medido desde la parte superior de la cañería hasta la estructura de apoyo. Cuando las cañerías se apoyen en soportes tipo trapecio, este soporte debe tener colgadores con una longitud menor o igual a 300 mm. Cuando se usen colgadores de varilla, estos deben contar con rótulas, golillas ovaladas u otros accesorios para evitar la flexión de la varilla. 3. Cañerías diseñadas con un factor Rp de 3 o mayor en la Tabla 5 y se han tomado medidas para impedir el choque con otros componentes estructurales y no estructurales, o han sido protegidos para tales impactos y donde se satisfagan los siguientes requisitos: a. En el caso en que los valores de Ip sean mayores que 1,0, el tamaño nominal de la cañería debe ser igual o menor que 25 mm. b. En caso que Ip = 1,0, el tamaño nominal de la cañería debe ser igual o menor que 80 mm 9.10 Boilers y Estanques de Presión 9.11 Requisitos Generales de Diseño para Ascensores, tanto verticales como inclinados o funiculares, Montacargas y Escaleras o Rampas Mecánicas Los sistemas estructurales, sistemas de control, componentes y accesorios de estos sistemas deben cumplir como mínimo con un diseño para resistir las fuerzas y acomodar los desplazamientos sísmicos establecidos en la Sección 6 de esta norma. El cumplimiento de los requisitos de diseño sísmico de esta norma se deberá demostrar utilizando los procedimientos descritos en la Sección 5. NORMA TÉCNICA MINVU 001 Los boilers y estanques de presión diseñados y construidos de acuerdo a ASME BPVC deben cumplir con los requisitos de fuerza, desplazamiento y otros de la sección 6.1 y 6.2, en lugar de los requisitos específicos de fuerza y desplazamiento indicados en ASME BPVC. Los materiales que cumplan los requisitos de resistencia y flexibilidad de ASME BPVC deben ser considerados materiales de alta deformación. Otros boilers y estanques en presión diseñados con un Ip = 1,5, pero que no hayan sido diseñados y construidos de acuerdo a los requisitos de ASME BPVC, deben cumplir con los requisitos de la sección 9.12. 9.12 Otros Componentes Mecánicos y Eléctricos Los componentes mecánicos y eléctricos, incluidas las cintas transporta- 63 9. Componentes mecánicos y eléctricos doras que no estén diseñadas y construidas de acuerdo con estándares reconocidos por la autoridad competente deben cumplir con lo siguiente: MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl 1. Los componentes, sus soportes y accesorios deben cumplir con los requisitos de las secciones 7, 9.4, 9.5 y 9.6. 64 2. Para los componentes con sustancias peligrosas y que tengan un Ip = 1,5 de acuerdo con la sección 5.0, y para los boilers y estanques en presión que no estén diseñados de acuerdo a ASME BPVC, el diseño por resistencia para las cargas sísmicas en combinación con otras cargas de servicio y los efectos medioambientales adecuados, debe estar basado en las siguientes propiedades de los materiales: a. Para componentes mecánicos fabricados con materiales dúctiles (p. ej. acero, aluminio o cobre), 90% de la tensión de fluencia mínima especificada. b. Para conexiones con hilo en componentes fabricados con materiales dúctiles, 70% de la tensión de fluencia mínima especificada. c. Para componentes mecánicos fabricados con materiales no dúctiles (p. ej. plástico, fierro fundido o cerámica), 10% de la tensión de fluencia mínima especificada. d. Para conexiones con hilo en componentes fabricados con materiales no dúctiles, 8% de la tensión de fluencia mínima especificada. Norma Técnica Minvu NTM 001 NORMA TÉCNICA MINVU 001 ANEXOS 65 10. Anexos Anexo A Estimación de Demandas Sísmicas para el Diseño de Componentes y Sistemas no Estructurales por Medio de Análisis Tiempo Historia MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl A.1 Generalidades 66 Se permite que la fuerza sísmica de diseño Fp sea determinada de acuerdo con la ecuación 6 siempre y cuando la aceleración ath sea obtenida mediante análisis tiempo historia realizado acorde a lo especificado en este Anexo. Análogamente, se permite que los desplazamientos δxA, δyA y δyB sean obtenidos mediante análisis tiempo historia realizado acorde a lo especificado en este Anexo. A.2 Modelo estructural A.2.1 La modelación de estructuras diseñadas según NCh433.Of96. Mod2009 deberá satisfacer lo indicado en las secciones 5.5 y 6.1 de esa norma. El análisis tiempo historia deberá realizarse asumiendo que el comportamiento de la estructura es elástico y lineal. A.2.2 La modelación de estructuras diseñadas según NCh2745 deberá satisfacer lo indicado en la sección 8.5 de esa norma. El análisis tiempo historia deberá realizarse asumiendo que el comportamiento de todos los miembros de la superestructura es elástico y lineal. A.3 Registros A.3.1 Se deben seleccionar al menos tres pares de componentes horizontales de registros de aceleración del suelo de eventos sísmicos de características similares a las características de la sismicidad esperada en el lugar de emplazamiento de la estructura. Cuando no se disponga de pares de componentes de registros reales, se pueden utilizar registros artificiales. A.3.2 Para cada par de registros se debe construir el espectro de pseudo-aceleración (amortiguamiento = 5%) de cada registro, y se deben combinar según la regla SRSS (raíz cuadrada de la suma de los cuadrados). A.3.4 En el caso de estructuras diseñadas según NCh2745, el espectro promedio de los espectros combinados según SRSS no debe ser menor que 1.17 veces el espectro del sismo de diseño (amortiguamiento = 5%) en el rango de períodos comprendido entre 0.5 TD y 1.25 TM, en donde TD y TM se obtienen de las ecuaciones 2 y 4 de NCh2745. A.4 Análisis tiempo historia A.4.1 Cada par de registros debe ser aplicado simultáneamente al modelo considerando la ubicación menos ventajosa de los centros de masas. A.4.2 La respuesta deberá ser obtenida como la suma vectorial, en cada instante, de las respuestas en cada una de las direcciones de aplicación de los registros. NORMA TÉCNICA MINVU 001 A.3.3 En el caso de estructuras diseñadas según NCh433.Of96. Mod2009, el espectro promedio de los espectros combinados según SRSS no debe ser menor que 1.17 veces el espectro de pseudo-aceleración elástico definido en NCh433.Of96.Mod2009 en el rango de períodos menores que el mayor de: (a) 1.5 veces el período fundamental de la estructura; o (b) 2 segundos. 67 10. Anexos MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl A.4.3 Se deberá obtener el parámetro de interés para cada análisis tiempo historia. Cuando se realicen menos de siete análisis, la respuesta deberá considerarse igual a la máxima de todas las respuestas obtenidas. Cuando se realicen siete o más análisis, la respuesta podrá ser considerada igual al promedio de todas las respuestas obtenidas. 68 Resuelvo N° 2: La Norma Técnica que se establece en virtud de la presente resolución tiene el carácter de referencial, mientras no se disponga su obligatoriedad, en los término dispuestos en el D.F.L N° 458, de 1975, Ley General de Urbanismo y Construcciones, y sus modificaciones, y en la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones, aprobada por D.S. N° 47, (V. y U.), de 1992 y sus modificaciones. Mientras no se disponga la obligatoriedad indicada en el inciso anterior, el diseño sísmico de componentes y sistemas no estructurales podrá regirse de conformidad a las exigencias establecidas en la presente norma técnica y en lo que no se contraponga con éstas, supletoriamente, por lo establecido en la Norma Técnica NCh 433, aprobada mediante D.S. N° 172, de (V. y U.), de 1996 y su modificación oficializada por D.S. Exento N° 406 (V. y U.), de 2010. 69 NORMA TÉCNICA MINVU 001 MINISTERIO DE VIVIENDA Y URABNISMO - www.minvu.cl 70 CONSTRUCCIÓN SUSTENTABLE Ministerio de Vivienda y Urbanismo - www.minvu.cl Alameda 924 - Santiago - Chile Teléfono (56-2) 2351 3000
